连续聚酯网盘式搅拌器、制造方法及应用其的高粘聚合反应釜与流程

专利检索2025-03-01  22


本发明属于搅拌设备,具体地说,尤其涉及一种结构稳定性强、生产精度高、品质高、使用寿命长、易于生产制造的连续聚酯网盘式搅拌器,和采用“先悬横梁、再由中间向两侧双向焊网盘”的方式快速制造、大幅度缩短生产周期、生产效率高、为实现网盘式搅拌器的全面自动化制造奠定良好基础的制造方法,以及采用该搅拌器的高粘聚合反应釜。


背景技术:

1、正如专利申请号为2018114659949的中国专利在说明书中所介绍的:常见的聚合反应釜大多采用卧式聚合反应釜作为终聚反应釜。卧式聚合反应釜的结构包括两端密封的壳体,内部设有搅拌器,搅拌器上设有盘片,搅拌器由传动装置连接,聚合物熔体由物料进口进入反应釜内腔,在传动装置带动下,熔体在搅拌器上被带起,在上升下落过程中形成膜状,而后在气相出口抽真空的高真空环境下,发生聚合反应,低分子物质以及醇类反应生成物从气相出口被抽出,聚合物的分子链增加,聚合度上升,熔体的特性粘度也随之增加,在自重和熔体泵的作用下,高粘度物料从物料出口排出。

2、可见,聚合物熔体在聚合反应釜从进料到出料整个过程其粘度是不断增加的,应釜进料端至反应釜中间之间的区域可以理解为低粘区,反应釜中间至反应釜物料排出端之间的区域可以理解为高粘区。高粘区对搅拌器的强度和稳定性要求高。

3、专利申请号为2010201753195的中国专利在说明书附图中公开了一种鼠笼式搅拌器(又名“连续聚酯搅拌器”或“网盘式搅拌器”),该鼠笼式搅拌器即为目前在高粘聚合反应釜上应用非常广泛一种搅拌器,主要包括由长轴和高粘端板构成的高粘端板组件,由短轴和低粘端板构成的低粘端板组件,以及设置在高粘端板和低粘端板之间的薄网盘。由于搅拌器在反应釜高粘区域承受的应力大,传统这种连续聚酯搅拌器位于高粘区域的薄网盘往往出现扭曲变形的现象,结构设计不合理,维修频次高。另外,传统连续聚酯搅拌器的生产方式落后,其生产过程大致如下:a、将其中一端板平置地面,将横梁立向依次与该端板焊接,横梁端面与端板之间需要焊接间隙,所以此步骤除了需要人工对齐还需要定位工装等辅助工具进行焊缝定位,随后一根根将横梁与当前端板焊接固定;b.利用起吊设备将步骤a的产物水平放置,水平放置后由于横梁的一端有端板支撑,另一头无端板支撑,所以多根横梁环绕形成的、无端板支撑开口会缩小,焊接工人无法将网盘从此开口端直接插入,需要额外安排两名工人将此开口撑大;c.撑大后,焊接工人从开口端往另一端单向依次推入网盘并进行焊接,网盘的定位是通过预先在横梁内壁划线的方式确定,焊接工人边推边找对齐线,精度差,速度慢,劳动强度大;d.待所有网盘全部焊接后,将另一个端板与横梁固定,同样需要定位工装来辅助确定端板与横梁之间的焊缝距离;f.最后焊接短轴和长轴。

4、由此可见,传统连续聚酯搅拌器只能由一名焊接工人单向作业,生产周期长;生产方式落后,完全依赖人工、劳动强度大、速度慢、精度差、人力资源浪费现象严重、生产效率低、生产成本高,无法顺应当今时代发展需求,在高粘聚合反应釜生产技术领域亟需得到改变。


技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供了一种结构稳定性强、生产精度高、品质高、使用寿命长、易于生产制造的连续聚酯网盘式搅拌器,和采用“先悬横梁、再由中间向两侧双向焊网盘”的方式快速制造、大幅度缩短生产周期、生产效率高、为实现网盘式搅拌器的全面自动化制造奠定良好基础的制造方法,以及采用该搅拌器的高粘聚合反应釜。

2、本发明是通过以下技术方案实现的:

3、一种连续聚酯网盘式搅拌器,包括高粘端板组件、低粘端板组件,高粘端板组件的高粘端板与低粘端板组件的低粘端板之间固定设有多根在径向方向上间隔规律分布的横梁,其特征在于:高粘端板与低粘端板之间的中间位置设有与横梁固定连接的中间厚网盘,高粘端板与中间厚网盘之间的中间位置又设有与横梁固定连接的第二厚网盘;所述中间厚网盘与低粘端板之间、中间厚网盘与第二厚网盘之间,以及第二厚网盘与高粘端板之间均间隔规律分布多个与所述横梁固定连接的薄网盘;

4、所述横梁背面在轴向方向上开设有安装滑槽,所述中间厚网盘、第二厚网盘、薄网盘上均设有用于沿安装滑槽滑动的滑动凸台。

5、优选地,所述安装滑槽为深浅不一的高低滑槽,安装滑槽的一半为低滑槽,安装滑槽的另一半为深滑槽;所述中间厚网盘由深滑槽滑入并由低滑槽的端面限位。倘若中间厚网盘采用人工方式推入则可通过此结构形式确定位置。

6、一种连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,包括如下操作步骤:

7、步骤一:预先准备好高粘端板组件、低粘端板组件、厚网盘、薄网盘以及横梁以备用;所述横梁背面沿轴向方向开设有安装滑槽,所述厚网盘、薄网盘上均设有用于沿安装滑槽滑动的滑动凸台;

8、步骤二:在工装筒的两侧分别设有用于固定横梁位置的缩口固定环,两缩口固定环的外侧设有用于夹持端板组件的夹爪盘;所述工装筒内设有沿工装筒轴向滑动的两虹膜夹爪机构,两虹膜夹爪机构的初始位置分别位于所述工装筒的两端头处;

9、步骤三:从工装筒的高粘端向低粘缩口固定环的任意一个夹头内插入一号横梁;随后取一号厚网盘,将一号厚网盘的一滑动凸台对准一号横梁的安装滑槽,并将一号厚网盘推到高粘虹膜夹爪机构的初始位置,高粘虹膜夹爪机构夹紧一号厚网盘;随后以一号厚网盘剩余的滑动凸台为导向,依次朝着低粘缩口固定环的剩余夹头插入剩余横梁;

10、步骤四:驱动高粘缩口固定环朝着工装筒方向运动,直至每个所述横梁的自由端均插入到高粘缩口固定环的每个对应夹头内;

11、步骤五:驱动高粘虹膜夹爪机构在工装筒内滑动,将一号厚网盘作为中间厚网盘运动到横梁的中间位置处;

12、步骤六:将中间厚网盘与横梁焊接一体;焊接后,高粘虹膜夹爪机构返回初始位置;

13、步骤七:随后以安装滑槽为导向从工装筒两侧上料,两虹膜夹爪机构夹紧待焊接网盘并往中间方向运动,到达指定位置后将待焊接网盘与横梁焊接一体;焊接后,两虹膜夹爪机构均回到各自初始位置等待夹取下一片网盘,如此循环往复操作,直至所有网盘均与横梁固定连接;

14、步骤八:利用低粘夹爪盘夹取低粘端板组件,将低粘端板与横梁焊接一体;利用高粘夹爪盘夹取高粘端板组件,将高粘端板与横梁焊接一体;

15、步骤九:两夹爪盘择一松开;另一夹爪盘朝着远离工装筒的方向运动,待搅拌器抽出后借助起吊设备运至下道工序。

16、优选地,所述缩口固定环包括沿环体周向间隔规律分布的内折支杆,内折支杆的头部固定设有所述夹头;所述夹头的头部设有与横梁端头上的定位缺口相适配的定位凹槽,所述夹头在轴向方向上还开设有与安装滑槽相对应的承接滑槽。结构设计简单而巧妙,内折支杆、设有定位凹槽和承接滑槽的夹头等结构设计悬空固定了多根横梁的空间位置,又为网盘、端板组件等部件预留了滑动安装空间,同时,简单的结构实现容易,实现成本低。

17、优选地,所述虹膜夹爪机构包括虹膜旋转板、沿周向规律分布的多个虹膜滑块以及开设有虹膜滑槽的虹膜基座;所述虹膜滑块背面设有沿虹膜滑槽滑动的导向凸块,导向凸块沿虹膜滑槽滑动可改变虹膜滑块在径向方向的位移;虹膜滑块正面设有沿虹膜旋转板上的旋转滑槽滑动的销轴。虹膜夹爪机构就是采用虹膜机构原理,夹爪会在圆盘周向和径向方向上同步运动,也就是说夹爪需要在径向方向发生位置改变必然会同步发生在周向方向的位置改变,但两滑动凸台之间的距离较大,可完全满足夹爪在周向方向产生的位移空间需求,不会影响夹爪对网盘的握取。本发明巧妙抓住网盘的自身结构特点,将虹膜机构原理在网盘握取方面得以充分利用。

18、优选地,所述虹膜旋转板的周边设有轮齿,与轮齿啮合连接的传动轮由虹膜电机驱动。电机驱动利于利用现有控制器对其行程进行自动化控制。

19、优选地,所述工装筒内设有导向组件和两丝杆组件;

20、所述虹膜基座上固定设有与导向组件的导向杆滑动连接的导向座;所述虹膜基座上还固定设有与丝杆组件的丝杆连接的螺母座和光面座;其中,高粘虹膜夹爪机构的螺母座与一号丝杆组件的丝杆螺纹连接,高粘虹膜夹爪机构的光面座与二号丝杆组件的丝杆连接;低粘虹膜夹爪机构的光面座与一号丝杆组件的丝杆连接,低粘虹膜夹爪机构的螺母座与二号丝杆组件的丝杆螺纹连接。也就是说,两虹膜夹爪机构仅由各自的丝杆组件驱动,这样就可以分别控制两虹膜夹爪机构的运动。

21、优选地,所述虹膜滑块的夹取面上开设有与薄网盘相适配的薄网凹槽,与薄网凹槽相连通的是用于适配厚网盘的坡口凹槽。通用性强,能满足不同厚度网盘的运输需求。

22、优选地,所述工装筒上设有外滑轨,与工装筒保持同中心轴线的高粘缩口固定环、低粘缩口固定环、高粘夹爪盘、低粘夹爪盘均与所述外滑轨滑动连接。结构设计简单合理,实现成本低,运行可靠稳定。

23、一种应用上述连续聚酯网盘式搅拌器的高粘聚合反应釜。

24、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

25、本发明搅拌器在位于高粘区的结构上穿插厚网盘,产品强度高、稳定性强,使用寿命长;搅拌器横梁与网盘通过滑槽与凸台的方式实现辅助定位,易于产品生产制造;

26、本发明采用“先悬横梁、再由中间向两侧双向焊网盘”的方法进行生产;一方面横梁支撑稳定,网盘出入顺畅,另一方面两边可同时制造,大幅度缩短制造周期;应用在本发明方法中的制造装置结构设计简洁而巧妙,以很低的成本实现连续聚酯搅拌器的双向生产,生产效率很高,制造出的产品精度高、品质高、耐用性强,为全面实现网盘式搅拌器的自动化生产奠定良好基础,在高粘聚合反应釜制造领域具有极其重要意义。


技术特征:

1.一种连续聚酯网盘式搅拌器,包括高粘端板组件(11)、低粘端板组件(12),高粘端板组件(11)的高粘端板(111)与低粘端板组件(12)的低粘端板(121)之间固定设有多根在径向方向上间隔规律分布的横梁(13),其特征在于:高粘端板(111)与低粘端板(121)之间的中间位置设有与横梁(13)固定连接的中间厚网盘(14),高粘端板(111)与中间厚网盘(14)之间的中间位置又设有与横梁(13)固定连接的第二厚网盘(15);所述中间厚网盘(14)与低粘端板(121)之间、中间厚网盘(14)与第二厚网盘(15)之间,以及第二厚网盘(15)与高粘端板(111)之间均间隔规律分布多个与所述横梁(13)固定连接的薄网盘(16);

2.根据权利要求1所述的一种连续聚酯网盘式搅拌器,其特征在于:所述安装滑槽(131)为深浅不一的高低滑槽,安装滑槽(131)的一半为低滑槽(1311),安装滑槽(131)的另一半为深滑槽(1312);所述中间厚网盘(14)由深滑槽(1312)滑入并由低滑槽(1311)的端面限位。

3.一种权利要求1至2任意一项权利要求所述的连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,其特征在于,包括如下操作步骤:

4.根据权利要求3所述的一种连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,其特征在于:所述缩口固定环包括沿环体(223)周向间隔规律分布的内折支杆(222),内折支杆(222)的头部固定设有所述夹头(221);所述夹头(221)的头部设有与横梁(13)端头上的定位缺口(132)相适配的定位凹槽(2211),所述夹头(221)在轴向方向上还开设有与安装滑槽(131)相对应的承接滑槽(2212)。

5.根据权利要求3所述的一种连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,其特征在于:所述虹膜夹爪机构包括虹膜旋转板(231)、沿周向规律分布的多个虹膜滑块(232)以及开设有虹膜滑槽(2331)的虹膜基座(233);所述虹膜滑块(232)背面设有沿虹膜滑槽(2331)滑动的导向凸块(2321),导向凸块(2321)沿虹膜滑槽(2331)滑动可改变虹膜滑块(232)在径向方向的位移;虹膜滑块(232)正面设有沿虹膜旋转板(231)上的旋转滑槽(2311)滑动的销轴(2322)。

6.根据权利要求5所述的一种连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,其特征在于:所述虹膜旋转板(231)的周边设有轮齿(2312),与轮齿(2312)啮合连接的传动轮(234)由虹膜电机(235)驱动。

7.根据权利要求5所述的一种连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,其特征在于:所述工装筒(21)内设有导向组件(211)和两丝杆组件(212);

8.根据权利要求5所述的一种连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,其特征在于:所述虹膜滑块(232)的夹取面上开设有与薄网盘(16)相适配的薄网凹槽(2323),与薄网凹槽(2323)相连通的是用于适配厚网盘的坡口凹槽(2324)。

9.根据权利要求3所述的一种连续聚酯网盘式搅拌器的制造方法,其特征在于:所述工装筒(21)上设有外滑轨(213),与工装筒(21)保持同中心轴线的高粘缩口固定环(24)、低粘缩口固定环(22)、高粘夹爪盘(26)、低粘夹爪盘(25)均与所述外滑轨(213)滑动连接。

10.一种应用权利要求1至9任意一项权利要求所述的连续聚酯网盘式搅拌器的高粘聚合反应釜。


技术总结
本发明公开了一种连续聚酯网盘式搅拌器、制造方法及应用其的高粘聚合反应釜,属于搅拌设备技术领域。连续聚酯网盘式搅拌器搅拌器主要包括高粘端板组件、低粘端板组件、厚网盘、薄网盘以及横梁,连续聚酯网盘式搅拌器采用“先悬横梁、再由中间向两侧双向焊网盘”的生产方式进行制造。本发明结构稳定性强、生产精度高、品质高、使用寿命长、易于生产,双向制造大幅度缩短生产周期、生产效率高、为实现网盘式搅拌器的全面自动化制造奠定良好基础,本发明在高粘聚合反应釜制造领域具有重要意义。

技术研发人员:潘飞,韩义,韩扬
受保护的技术使用者:扬州惠特科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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